[发明专利]一种藻蓝蛋白与酞菁的复合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于功能材料以及药物领域，具体涉及一种藻蓝蛋白与酞菁的复合物及其制备方法和应用。

背景技术

藻蓝蛋白（phycocyanin）是一种卟啉类色素蛋白，具有很好的水溶性；是来源于螺旋藻中的一种天然蛋白。由α和β亚基等摩尔组成，α和β亚基通过分子间的各种相互作用力先形成单体(αβ)，单体之间借助连接多肽的作用再聚合成三聚体(αβ)₃和六聚体(αβ)₆。

藻蓝蛋白仅含有一种发色团，即藻蓝素(phycocyanobilin，PCB)。每种亚基是由脱辅基蛋白和开链四吡咯结构的发色团组成，发色团通过硫醚键与脱辅基蛋白的半胱氨酸残基交联。α亚基上含有一个发色团，而β亚基上含有两个发色团，其 (αβ)单体分子则共含有3个发色团。 

藻蓝蛋白的提取原料来自于红藻和蓝藻，不同藻类中藻蓝蛋白的种类、含量也不同。目前，以螺旋藻、多管藻为提取原料的居多，因螺旋藻中藻胆蛋白的含量非常丰富，可达细胞干重的20%以上，较其他蓝藻较高。因此，本研究过程中选择钝顶螺旋藻为藻蓝蛋白的提取原料。

藻蓝蛋白是藻胆蛋白的主要成分，其用途极其广泛，既可作为天然色素广泛用于食品、染料、化妆品等工业，又可制成荧光试剂，用于临床诊断和免疫化学及生物工程等研究领域中；并且藻蓝蛋白还是一种重要的生理活性物质，具有抗炎、抗癌、促进细胞再生等功效，可制备成康复药品和营养食品，用于配合治疗癌症患者和白血病患者等。藻蓝蛋白还是一种性能优良的光动力治疗药物，促进动物血细胞再生，抑制某些癌细胞等作用。

酞菁是一种具有18个电子的大共轭体系的化合物，因其在科技领域的广泛应用而变得越来越重要。酞菁作为第二代光敏剂，具有以下优点：（1）结构明确，性质稳定；（2）暗毒性和皮肤光毒性小；（3）在光疗窗口（670nm~750nm）有强吸收；（4）光敏化能力很强。但是酞菁也存在一些缺点如酞菁锌在生理溶液中易聚集、水溶性差以及生物活性有待进一步提高。因此，为了提高酞菁的水溶性和靶向性，制备得到酞菁与藻蓝蛋白的水溶性复合物，通过酞菁与藻蓝蛋白的协同作用提高光敏剂的抗癌活性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种藻蓝蛋白与酞菁的复合物及其制备方法和应用。本发明提供的复合物具有生物相容性高、光动力抗癌活性高的优势。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在藻蓝蛋白上通过非共价的方式复合上酞菁分子，形成组成比确定的藻蓝蛋白与酞菁的复合物, 通过调整反应物的投料比，来调控复合物的组成比。

所述的酞菁优选：酞菁锌和1,8(11),15(18),22(25)-四(3-羧基苯氧基)酞菁锌，它们的结构分别如式1和式2所示。

式（1）

式（2）

所述的复合物为摩尔比为1-12:1的酞菁锌与水溶性藻蓝蛋白的复合物或摩尔比为1-10:1的1,8(11),15(18),22(25)-四(3-羧基苯氧基)酞菁锌与水溶性藻蓝蛋白的复合物。

所述的藻蓝蛋白为水溶性植物蛋白，可以从各种红藻和蓝藻中提取（如钝顶螺旋藻等）。

所述的藻蓝蛋白与酞菁的复合物的制备方法包括以下主要步骤：

（a）将酞菁配合物溶解在合适的溶剂中，配制成一定浓度的酞菁配合物溶液，将水溶性藻蓝蛋白溶解在缓冲溶液中或含有尿素的缓冲溶液中，配制成一定浓度的水溶性藻蓝蛋白溶液；

（b）按一定的投料比，将酞菁配合物溶液逐渐滴加到水溶性藻蓝蛋白溶液中，形成一反应混合物；

（c）将上述反应混合物置于25-37℃下振荡或搅拌2-12小时，使酞菁配合物通过分子间作用力与水溶性藻蓝蛋白结合成复合物，得到一混合溶液，混合溶液中包含复合物和游离的酞菁配合物；

（d）通过凝胶渗透色谱，以缓冲溶液作为洗脱剂分离上述溶液；

（e）将含复合物的洗脱组分，再经过凝胶渗透色谱，以水为流动相，脱除其中的缓冲盐；

（f）将除盐后的复合物水溶液，通过真空冷冻干燥，除去水分。

步骤（d）（e）还可通过膜透析法来进行。